高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编含答案解析(4)

高考物理新力学知识点之分子动理论难题汇编含答案解析(4)
一、选择题
1．关于布朗运动，下述说法正确的是（）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的
C．悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的
D．悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的
2．用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（）
A．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
B．一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，其分子的平均动能增加
C．一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加
D．如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大
3．（3-3）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p ­T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断( )
A．ab过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功，气体内能减小
B．bc过程中气体体积不断减小，外界对气体做正功，气体内能不变
C．cd过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能增加
D．da过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能不变
4．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是
A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能
B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能
C．当分子间距离大于r0时，分子引力小于分子斥力
D．当分子间距离小于r0时，分子间距离越小，分子势能越小
5．雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。

雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2．5分别表示直径小于或等于10μm、2．5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。

某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。

据此材料，以下叙述正确的是（）
A．PM10表示直径小于或等于1．0×10-6m的悬浮颗粒物
B．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D．PM2． 5浓度随高度的增加逐渐增大
6．以下说法正确的是()
A．机械能为零、内能不为零是可能的
B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能
C．温度越高，物体运动速度越大，物体的内能越大
D．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大
7．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）
A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用
C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用
8．如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是（）
A．. 当r大于时，分子间的作用力表现为引力
B．当r大于时，分子间的作用力表现为引
C．当r小于时，分子间的作用力表现为斥力
D．在r由变到的过程中，分子间的作用力做负功
9．已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为，阿伏加德罗常数为。

下列判断正确的是
A．1kg铜所含的原子数为
B．1个铜原子的质量为
C．铜所含的原子数为
D ．1kg 铜的体积为
10．两分子间的分子力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为0r ，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是
A ．在0r r >阶段，F 表现为斥力
B ．在0r r <阶段，F 做负功，分子动能减小，分子势能也减小
C ．在0r r =时，分子势能等于零
D ．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变
11．下列说法正确的是________．
A ．晶体体积增大，其分子势能一定增大
B ．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
C ．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D ．气体分子热运动越剧烈，气体压强越大
12．下列说法中正确的是（）
A ．物体温度不变，其内能一定不变
B ．物体的内能是指物体内所有分子热运动动能的总和
C ．系统从外界吸收热量，内能一定增加
D ．温度升高，分子热运动的平均动能增大
13．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A ．布朗运动是液体或气体分子的无规则运动
B ．若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大
C ．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快
D ．若两分子间的作用力表现为斥力，则分子间距离增大时，分子势能增大
14．下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（ ）
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．物体的温度越高，其分子平均动能一定越大
C ．热量不可能从低温物体传到高温物体
D ．压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现
15．物体由大量分子组成，下列说法正确的是
A ．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大
B ．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C ．物体的内能跟物体的温度和体积有关
D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
16．某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为N A，下列叙述中正确的是（）
A．该气体每个分子的质量为M/N A
B．该气体单位体积内的分子数为V/N A
C．该气体在标准状态下的密度为MN A/V
D．在标准状态下每个气体分子的体积为V/N A
17．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是
A．布朗运动表明了构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
B．两个分子的间距从极近逐渐增大到（为平衡位置时分子间距）的过程中，分子间的引力和斥力都在减小
C．物体的内能变化时，它的温度一定改变
D．两个分子的间距从极近逐渐增大到（为平衡位置时分子间距）的过程中，它们的分子势能一直减小
18．下列说法正确的是( )
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动
C．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小
D．温度低的物体内能一定小
19．下列说法正确的是
A．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越剧烈
B．在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大
C．用油膜法估测油酸分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
20．已知水的密度会随温度的变化而变化，现给体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示)．下列说法中正确的是( )
A．温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B．温度越高，布朗运动愈显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C．A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大
D ．由于A 、B 两瓶水体积相等，所以A 、B 两瓶中水分子间的平均距离相等
21．关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B ．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C ．液体的温度越高，布朗运动越激烈
D ．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显
22．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F ＞0为斥力，F ＜0为引力．a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置．现把乙分子从a 处由静止释放，则（ ）
A ．乙分子由a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动
B ．乙分子由a 到d 的运动过程中，加速度先减小后增大
C ．乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直减小
D ．乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增大
23．如图所示，用F 表示分子间的作用力，用E P 表示分子间的分子势能，在两个分子间的距离由10r 0变为r 0的过程中（ ）
A ．F 不断增大，E P 不断减小
B ．F 先增大后减小，E P 不断减小
C ．E P 先增大后减小，F 不断减小
D ．.
E P 和
F 都先增大后减小
24．关于分子间距与分子力，下列说法正确的是
A ．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显
B ．温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈
C ．一般情况下，当分子间距r <r 0(平衡距离)时，分子力表现为斥力；当0r r =时，分子力表现为零；当0r r >时分子力表现为引力
D ．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用
25．下列有关热学的叙述中，正确的是（ ）
A ．同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均速率相同
B ．在绝热条件下压缩理想气体，则其内能不一定增加
C．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【详解】
A.布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动，而颗粒是由成千上万个颗粒分子组成，不是单个分子在运动。

故A错误。

BCD.悬浮微粒的无规则运动是颗粒周围液体分子对它无规则的撞击，冲力不平衡而引起颗粒无规则运动;故B项正确，C项,D项错误.
2．C
解析：C
【解析】根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，故A错误；一定质量100℃的水转变成100℃的水蒸汽，由于温度不变，故分子的平均动能不变，故B错误；一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，则其温度一定变大，故其分子的平均动能增加，故C正确；如果气体温度升高，只是分子的平均动能增大，但单个分子的动能和速率无法确定，故D错误．
3．D
解析：D
【解析】
ab过程是等容变化，内能减小，bc过程中，根据PV
C
T
=可以知道，体积减小，温度降
低，则内能减小，cd过程中是等容变化，内能增加，da过程中是等温变化，压强减小，则体积增大，气体气体对外界做正功，气体内能不变，故选项D正确．
点睛：本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在P T
-图象中等压线为过原点的直线，解决此类题目得会从图象中获取有用信息，判断出气体状态情况．
4．B
解析：B
【解析】
试题分析：可以根据分子力做功判断分子势能的变化，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．r＞r0，分子力表现为引力，r＜r0，分子力表现为斥力，当r 从无穷大开始减小，分子力做正功，分子势能减小，当r减小到r0继续减小，分子力做负功，分子势能增加，所以在r0处有最小势能．在r＞r0时，r越大，分子势能越大，在r＜r0
时，r越小，分子势能越大．故A、C、D错误，B正确．
故选B
考点：本题考查了分子势能；分子间的相互作用力
5．C
解析：C
【解析】试题分析：PM10表示直径小于或等于1．0×10-5m的悬浮颗粒物，选项A错误；颗粒物悬浮时，受到的空气分子作用力的合力与其重力相等，选项B错误；PM10和大悬浮颗粒物都在天空中做无规则运动，即它们在做布朗运动，选项C正确；由题意可知，PM2． 5浓度随高度的增加逐渐减小，选项D错误。

考点：雾霾天气。

6．A
解析：A
【解析】A、因为机械能可以为零，但内能是分子动能和分子势能的总和，而分子动能又是分子无规则运动引起的．所以分子动能不可能为零．那么物体的内能当然也不可能为零，故A正确；
B、因为物体的内能由物体的温度和体积来决定与物体运动的宏观速度无关，故BC错误；
D、因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功，所以冰溶化为水内能增加，所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大，故选项D错误。

点睛：任何物体都有内能．物体的内能与温度、体积等因素有关．可根据热传递情况，分析冰与水的内能大小。

7．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：分子间的距离大于平衡距离时，引力和斥力都随着距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间的作用表现为引力，分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力，由于分子间的引力，两个接触面的铅分子之间的距离达到分子力的作用距离，两块铅柱结合在一起，所以D项正确；AB项错误．
考点：本题考查了分子间的相互作用力
8．C
解析：C
【解析】试题分析：由图可知因此当r大于而小于时分子力为斥力，大于时分子力为引力，故A错误；由于，故当r小于时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由于，因此当r等于时，分子间的作用力为零，故C正确；当r 由变到的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误．
考点：考查了分子间相互作用力
名师点睛：正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势
能变化的一个临界点为，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．
9．B
解析：B
【解析】
【详解】
1kg铜的物质量为：，故所含的原子数为，故A错误；1mol铜分子的质量为M，故1个铜原子的质量为，故B正确；铜的物质量为，故所含
的原子数为，故C错误；1kg铜的体积为，故D错误；故选B。

【点睛】
本题关键明确阿伏加德罗常数是联系物体质量、体积与分子质量、体积的桥梁，粗略计算时，对于固体和液体，忽略分之间的距离。

10．D
解析：D
【解析】
【详解】
A．在r>r0阶段，F表现为引力，故A错误；
B．在r<r0阶段，F表现为斥力，在相互靠近的过程中，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，故B错误；
C．在r＝r0时，分子力为零，分子势能最小为负值，故C错误；
D．由于没有外力做功，根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D正确．
故选D.
点晴：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题．
11．B
解析：B
【解析】
【分析】
液体表面层中分子间距大于液体内部分子间距，分子间的作用力表现为引力，则液体表面存在张力；人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距增大；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，取决于分子数密度和分子热运动的平均动能.
【详解】
A、当两分子间的距离增大时，若分子力是斥力，则分子力做正功，所以分子势能减小；若分子是引力，则分子力做负功，所以分子势能增大；故A错误.
B、大头针能浮在水面上，是由于水的表面层的分子距离较大，分子间为引力即存在张力；故B正确.
C、空气的相对湿度指水在空气中的蒸汽压与同温度同压强下水的饱和蒸汽压的比值，人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距增大；故C错误.
D、气体分子热运动越剧烈表示温度较高，但压强
n
p RT
V
由温度和体积共同决定，单纯
气体分子热运动越剧烈，则不能确定气体的压强如何变化；故D错误.
故选B.
【点睛】
本题考查了压强、液体表面张力、分子力、分子势能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，知道分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大．12．D
解析：D
【解析】根据热力学第一定律可知，物体温度不变，同时外界对其做功，其内能增大，同理系统从外界吸收热量，同时对外做功，其内能不一定增加，AC错误；物体的内能是指物体内所有分子热运动动能和势能的总和，B错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，D正确．
13．C
解析：C
【解析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，只是液体或气体分子的无规则运动的表现，选项A错误；
B. 分子间作用力为引力和斥力的合力；随着两分子间距离的增大，分子间的引力和斥力均减小，但当r>r0时合力随分子距离增大先增加后减小；当r<r0时随分子距离增大合力减小，故B错误；
C.不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高扩散进行得越快，故C正确；
D.若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，分子力做正功，则分子势能减小，故D错误；
14．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，故物体的温
度越高，其分子平均动能一定越大，故B 正确；
C ．热量在一定条件下可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他变化，故C 错误；
D ．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成的，故D 错误。

故选B 。

15．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．分子运动剧烈，是分子的平均动能大而不是分子动能大；故A 错误；
B ．分子间作用力随距离减小而增大，故B 错误；
C ．内能包括分子动能和势能，分子平均动能与温度有关 ，而势能与体积有关所以说内能与他们都有关，故C 正确，
D ．改变内能的方式有做功和热传递，故D 错误；
16．A
解析：A
【解析】
【详解】
A .每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即A
M N ，A 正确； B .分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V ，即A N V ，B 错误．
C .摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为
M V ，C 错误． D .由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于A
V N ，D 错误． 17．B
解析：B
【解析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，表明液体分子在做无规则运动，选项A 错误；
B. 两个分子的间距从极近逐渐增大到10r 0（r 0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，选项B 正确；
C. 物体的内能与物体的温度、体积等都有关系，则当物体的内能变化时，它的温度不一定改变，选项C 错误；
D. 两个分子的间距从极近逐渐增大到10r 0（r 0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子力先做正功，后做负功，则它们的分子势能先减小后增加，选项D 错误；
解析：B
【解析】
试题分析：布朗运动实际是液体分子无规则运动时对花粉颗粒撞击时的不平衡致使花粉颗粒做无规则运动所形成的，所以布朗运动显示的并不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的运动，故A是不对的；B是正确的；由于温度是分子的平均动能的标志，故温度降低时，其分子平均动能会减小，而不是每个分子的动能减小，故C是不正确的；温度低的物体其内能不一定小，因为物体的温度低，但如果其质量大，其内能也可能大于温度比它高的物体，所以D也是不对的，该题选B．
考点：布朗运动，内能的概念，温度与分子平均动能的关系．
19．C
解析：C
【解析】
【详解】
A．胡椒粉不是布朗微粒，水中的胡椒粉在翻滚，是由于水的对流引起的，不是分子撞击的结果，A错误；
B．速度增大，物体的动能增大，是宏观的物理量；温度是分子平均动能的标志，分子平均动能是微观，温度不一定变，所以分子的平均动能不一定变大，B错误；
C．用油膜法估测油酸分子直径的大小，通过测量宏观量油膜的尺寸来估测微观量分子的大小，C正确；
D．分子间距离增大，分子间作用力减小，但不知道起主要作用的是分子斥力还是分子引力，所以没办法判断分子势能变化，D错误；
故选C。

20．A
解析：A
【解析】
温度是分子平均动能的标志，A的温度高，故A的平均动能大，故A正确；布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子的运动，故B错误；体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃和0℃的热水和冷水，它们的体积相等，质量近似相等，温度不同，所以内能一定不同，故C错误；平均距离与温度有关，相同体积不同温度水分子的个数不同，平均距离就不同，故D错误．
21．C
解析：C
【解析】
试题分析：布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子对花粉颗粒的无规则撞击所产生的运动，不是液体分子的运动体现，也不是固体分子运动的体现，故选项AB错误；液体的温度越高，布朗运动就会越激烈，选项C正确；悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，选项D错误。

考点：布朗运动。

解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．从a到b，分子力为引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c为引力做加速运动，故A错误；
B．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐变大，选项B错误；
C．乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；D．由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

【点睛】
该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆。

23．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
在两个分子间的距离由10r0变为r0的过程中分子力先增大后减小，表现为吸引力，而在靠近的过程正分子力做正功，所以分子势能一直在减小，故B正确；ACD错误；
24．C
解析：C
【解析】
【详解】
A、悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越不明显，故A 错误；
B、温度升高，布朗运动显著，说明液体分子运动剧烈，故B错误；
C、当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r＜r0时，分子力表现为斥力．故C正确；
D、用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为克服轮胎的压力，并不是分子间的斥力，故D错误；
25．D
解析：D
【解析】
【详解】
A. 同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规。